沙冬青抗逆性研究进展与应用前景

豆科植物沙冬青是中国西北方荒漠地区特有的超旱生常绿阔叶灌木，所处生态环境十分恶劣，抗逆性非常强，被列为珍稀濒危保护植物。对沙冬青的抗逆性作了综述，从抗旱、抗寒、耐盐和抗风沙等4个方面，对其研究进展进行了总结和探讨，分析了沙冬青能在逆境中得以生存的原因及其适应恶劣环境的机理，并对其开发应用前景作了进一步讨论分析。     

亚洲百合部分品种灰霉病抗性评价及抗病生理响应

【目的】为筛选出抗灰霉病能力强的亚洲百合品种,对部分Tiger、Pearl系列亚洲百合品种及兰州百合进行灰霉病抗性评价并初步探究其抗病的生理机制。【方法】对不同品种亚洲百合进行离体叶片接菌,评价其相对抗病能力,并测定筛选出的抗病和感病品种接菌后的生理变化。【结果】（1）Tiger、Pearl系列百合品种及兰州百合对灰霉病的抗性存在差异。其中抗灰霉病能力相对较强的品种是‘Pearl Melanie’,属于中抗水平;抗性最弱的是‘Pearl Justin’、兰州百合、‘Pearl White’和‘White Twinkle’。（2）供试百合的抗性水平与其气孔密度、气孔大小无显著相关性。（3）相对抗病的品种‘Pearl Melanie’和感病品种‘Pearl Justin’在接菌后的生理响应显著不同。随着接菌时间的延长,丙二醛的含量总体呈增加趋势,草酸氧化酶和几丁质酶的活性逐渐增强,β-1,3-葡聚糖酶的活性随时间的延长呈下降趋势。其中抗病品种的丙二醛含量相对低于感病品种,草酸氧化酶和几丁质酶的活性高于感病品种。【结论】叶片气孔的性状与抗病能力无显著相关性,抗病能力不同的百合在生理机制上有一...     

有斑百合多倍体诱导及鉴定

为了建立野生有斑百合多基因型种子离体多倍体诱导方法及快速、准确和高效的多倍体鉴定技术,本研究在离体培养条件下,以野生有斑百合预培养7 d的无菌萌动种子(2n=2x=24)为材料,用不同含量的秋水仙素溶液进行不同时间的诱变处理。以种子下胚轴明显膨大作为变异植株早期鉴定的标准,通过流式细胞仪检测细胞核DNA含量,并结合染色体计数法对诱导后的植株进行倍性鉴定,探讨在相同的种子萌动状态下,不同含量、不同浸泡时间的秋水仙素诱变效果,并初步建立了种子离体多倍体诱导和鉴定技术流程。结果表明:0.10%的秋水仙素溶液可有效地诱导野生有斑百合萌动种子的染色体加倍,其中以浸泡处理36 h的诱导效果最好,诱导率达44.43%;与二倍体植株相比,四倍体植株表现出叶片肥厚且增宽、叶色深绿、叶表面轻微褶皱、叶柄粗壮、生长缓慢等特征。研究还发现,植物外部形态变化不仅在二倍体和四倍体之间存在,而且在不同基因型的四倍体之间也存在差异。本研究利用下胚轴的膨大作为早期筛选多倍体的有效指标,同时结合直接测定细胞中DNA含量和计数染色体数可快速有效地培育出野生有斑百合同源四倍体植株。本研究建立的离体多倍体诱导流程除可应用于有斑百合种子多倍体的诱导外,也可为其他野生百合种子离体染色体加倍提供参考。      

光照处理对‘金羽’桧穗条质量影响的研究

  目的  研究不同光照处理对‘金羽’桧穗条质量的影响,探索提高穗条质量、提高扦插生根率、扩大繁殖系数的有效方法。  方法  对‘金羽’桧5年龄采穗母株分别进行了90 d全光照、30%遮阴和50%遮阴的光照处理,统计分析植株在不同处理前后的形态、生长变化以及产穗量的差异,测定了不同处理植株的光合能力、插穗的生理指标以及组织结构;利用不同处理的插穗在全光照喷雾下进行扦插,结合扦插生根率和生根质量,综合评价不同光照处理对插穗质量的影响。  结果  光照对‘金羽’桧采穗母株的形态、叶片及嫩茎的颜色、植株的光合能力以及穗条的生理和解剖结构有较大影响。全光照下母株光合能力较弱,产穗量大,但穗条木质化程度高,扦插生根率为0.00。30%遮阴处理下母株的光合能力在3个处理组中最强,产穗量中等,穗条韧皮部发达,扦插生根率为76.00%。50%遮阴处理下母株光合能力非常弱,产穗量小,虽然穗条的形成层发达,但叶片和茎段皮层含水量高,营养物质含量低,扦插生根率为28.44%。30%遮阴处理组较全光照和50%遮阴处理组相比穗条扦插生根率提高,根系更加茂盛。  结论  光照强度变化对植物的生长发育有重要影响,尤其是对金叶植物而言,遮阴处理能够影响植株的生物量分配,改变新梢的营养积累以及组织结构。不同光照处理对‘金羽’桧采穗母株的生长状态以及穗条的质量有较大影响,遮阴度为30%的光照处理后,采穗母株的光合能力增强,新枝营养物质积累丰富,能够有效提高穗条质量,提升扦插生根率。      

月季远缘和品种间杂交亲本的选择

为了培育新奇花色、抗黑斑病的新优品种,对抗逆性强的蔷薇属其他植物与观赏性状优良的月季品种进行了远缘杂交及月季品种间杂交,同时结合花粉生活力、母本自然授粉结实情况,探究蔷薇属其他种或品种与月季品种间的杂交亲和性,筛选合适的杂交亲本。结果表明:在以白玉堂、单瓣黄刺玫、报春刺玫、玫瑰为父本与9个现代月季品种为母本的20个远缘杂交组合中,杂交亲和性较高的组合有‘雪山娇霞’×报春刺玫、‘雪山娇霞’×单瓣黄刺玫、‘橘红潮’×玫瑰、‘花房’×白玉堂,结实率在10.91%~37.5%。结合远缘杂交、品种间杂交以及母本自然授粉结实情况的调查,筛选出适合做母本的月季品种有‘绯扇’、‘电子表’、‘曼哈姆’、‘花房’、‘红帽子’‘橘红潮’和‘雪山娇霞’;结合远缘杂交、品种间杂交以及花粉生活力测定的结果,筛选出适合做父本的月季品种有‘电子表’、‘红法兰西’和‘绯扇’。     

亚洲百合与东方百合远缘杂交亲和性

为得到花色丰富、带有芳香气味、抗性强的OA或AO(O为东方百合杂种系,A为亚洲百合杂种系)型优势杂种,采用常规杂交和切割柱头的方法进行杂交,结果 AO型的22个组合,仅有亚洲百合‘Pollyanna’×东方百合‘Sambuca’这一组合得到了4个膨大的蒴果和40粒有胚种子,结实率为0.27%;85个LA(LA为Longiflorum hybrids×Asiatic hybrids的杂交后代)×O型组合均未得到完全膨大的果实和有胚种子;而21个OA型组合,有7个组合得到了膨大的蒴果及有胚种子。采用切割柱头的方法也未提高结实率,说明其没能有效克服其远缘杂交的障碍。通过花粉管荧光显微观察发现,亚洲百合和东方百合花粉几乎均能在母本的柱头上萌发,并沿着花柱道伸长生长,最终达到子房进入胚珠,说明AO型或OA型远缘杂交的受精障碍主要为受精后障碍。     

短生育期‘骄阳’百合的育性分析及2n配子诱导

  目的  探究百合远缘杂种‘骄阳’百合的花粉与雌配子的育性,通过诱导提高、恢复配子的育性,在多倍体优秀种质渗入育种中加以应用。  方法  以‘骄阳’百合为试验材料,通过醋酸洋红染色法观测花粉育性,观察其花粉母细胞减数分裂进程,采用秋水仙素注射法诱导2n配子,通过与兰州百合杂交以验证2n花粉育性;为探究雌配子的育性,以‘骄阳’百合为母本与兰州百合杂交,通过直接授粉法与切割柱头授粉法,以子房膨大率、有胚种子数、发芽率加以衡量雌配子的育性。  结果  ‘骄阳’百合在花粉母细胞减数分裂过程中存在染色体与细胞质不均等分离的现象,产生大量非整倍体小孢子,不能发育成可育的花粉,雄配子没有育性。通过秋水仙素处理后,产生部分有活力的2n花粉,适宜的秋水仙素诱导浓度为0.10%,最高诱导率为86.00%,与兰州百合杂交时未能结实。当‘骄阳’百合作母本与兰州百合杂交时可以结实,雌配子具有育性并产生非整倍配子,通过切割柱头法授粉,子房膨大率由11.91%提高至65.02%。  结论  ‘骄阳’百合的花粉不育,利用秋水仙素可以诱导2n花粉的产生并恢复一定的育性;而雌配子可育,作为母本杂交能获得有胚种子并发芽。研究‘骄阳’百合的育性有助于进一步对不同杂种系间百合进行种质渗入,对培育综合性状优良的百合新品种具有重要价值。      

北美蓝云杉愈伤组织的诱导和培养

以北美蓝云杉休眠芽、针叶、嫩茎为外植体,用0.1%HgCl2处理10～15 min消毒效果最好.在1/2LM 2,4-D(0.5～3.0mg/L以下单位相同) 6-BA(1.0～2.0)条件下,均能诱导出愈伤组织,休眠芽诱导率最高为77.36%.且以休眠芽诱导的愈伤组织在1/2LM NAA(0.5) 6-BA(1.0) IBA(0.1)能分化出少量针叶和芽.针叶和茎产生的愈伤组织增殖困难,继代培养后很快褐化.     

沙冬青植物群落特征及其根瘤多样性研究

沙冬青是西北荒漠地区珍稀常绿阔叶灌木.该文在其分布区内,综合土壤、水分条件,选定宁夏中卫县沙坡头、内蒙古阿拉善左旗、内蒙古磴口县、内蒙古乌拉特后旗4个地区作为调查样区,研究了沙冬青植物群落和沙冬青根瘤的特征.结果表明:沙冬青植物群落组成较为丰富;因水分、土壤类型及地形差异,不同样区内沙冬青群落成分、结构有一定变化,水分是沙冬青植物群落的决定性生态因子;沙冬青根瘤的最佳采集时间是在结果期之前,根瘤的外部形态呈现多样性,不同样区根瘤的着生部位有差异;水分是根瘤菌侵染沙冬青根系并形成根瘤的主要限制因子;沙冬青群落其他豆科植物的根瘤与沙冬青根瘤具有相似的外部形态.      

沙冬青根瘤的组织、超微结构及糖蛋白的亚细胞定位

沙冬青是我国西北荒漠地区仅有的2种常绿阔叶灌木之一,能够与根瘤菌形成根瘤。研究表明,沙冬青成熟根瘤表现出"无限型"根瘤的典型特征,由根瘤顶端到底部依次为:无根瘤菌的分生组织区(Ⅰ区)、细胞开始分化的侵染区(Ⅱ区)、固氮区(Ⅲ区)和老化区(Ⅳ区)。沙冬青根瘤除Ⅰ区分生组织外,由外向内依次为:皮层、内皮层、维管束、薄壁细胞层和侵染组织。沙冬青正常根瘤属于典型的胞内侵染方式,畸形根瘤侵染格局却呈现出胞间侵染的特点。透射电镜观察显示,沙冬青根瘤的Ⅱ-Ⅲ过渡区呈现多样化细胞,表现出丰富的细胞学过程:1)根瘤菌被释放后,寄主细胞启动类菌体周膜的装配过程,内质网将合成的膜物质以小泡的形式向根瘤菌周围运输,形成完整的类菌体周膜,类菌体周膜继而发生融合、扩大,将多个根瘤菌包被在同一个周膜中;2)相比于其他区域,Ⅱ-Ⅲ区的侵染细胞中存在较多的淀粉粒;3)相邻的侵染细胞间存在较为丰富的胞间连丝。糖蛋白细胞定位显示,在沙冬青根瘤薄壁细胞中,糖蛋白层位于细胞内壁表面,结构比较疏松。细胞被侵染后,在侵染细胞间隙或者侵染细胞与非侵染细胞间隙,有大量的糖蛋白颗粒附着在细胞壁外侧,并有少数游离在细胞间隙。